豌豆膳食纖維的制備及吸附特性研究

林丹單

（大慶柯邁特色譜分離技術開發有限公司，黑龍江 大慶 163000）

豌豆（Pisum sativum L.）是可食用的豆類植物，營養含量高[1]，在我國用于淀粉及其相關產品的生產，加工中會有出現副產物豌豆渣。豌豆渣中含量20-30%的淀粉，4-8%的蛋白以及60-70%的膳食纖維，目前，豌豆渣的處理方式是扔掉或當做飼料來簡單的使用，造成資源浪費[2]。針對這一現狀，研究提出了一種豌豆渣綜合利用的新模式，充分利用豌豆渣中的淀粉、蛋白及膳食纖維。本研究采用豌豆渣為原料，旨在探索豆類淀粉廢棄物深加工及綜合利用的方法，為工業化利用奠定基礎。

1 材料與儀器

豌豆膳食纖維渣料、花生油、豬油、膽固醇、新鮮雞蛋、膽酸鈉標準品、葡萄糖標準品。TP 系列型，湘儀天平儀器設備有限公司；JJ-2 組織搗碎機，金壇市科興儀器廠；XH-C 旋轉混合器，金壇市科興儀器廠；紫外分光光度計TU1810 型，北京普析通用儀器有限公司。

2 實驗方法

2.1 膳食纖維制備方法

膳食纖維制備方法參考陸紅佳的方法[3]，略有改進，如圖1。

圖1 豌豆SDF 與IDF 的制備方法

2.2 持水力的測定

稱量1.0 g 不可溶膳食纖維之后，將其放在50 mL 離心管之中，然后將蒸餾水20 mL 倒入其中，在室內20 ℃的溫度左右攪拌32 min，在離心機2500 r/min 作用下離心12 min，除去上面離心后出現的液體，將剩下濕物質稱下質量(mx)，記錄干質量樣品(my)。吸附水能力大小計算公式如下：吸附水能力大小=(mxmy)/my。

2.3 膨脹力的測定

稱量0.3 g 膳食纖維在有刻度的試管之中，加入6 mL 蒸餾水，記錄干樣品初始體積，按1:20（g/mL）加入去離子水，攪拌均勻后在20 ℃左右靜置一天，記錄樣品膨脹后體積，膨脹力計算如下式：膨脹力/(mL/g)=(膨脹后體積-初始體積)/樣品干質量。

2.4 溶解性的測定

準確稱取一定質量的樣品于離心管中，按3:100(g/mL)添加蒸餾水，將之在85 ℃的持續溫度下，維持時長40 min，間隔6 min 攪拌一回，在3000 r/min 離心25 min，能上浮液在95 ℃下烘干，之后于100 ℃烘到質量不變，溶解性計算如下式：

溶解性/%=上清液烘至質量恒定/樣品干質量X 100%

2.5 持油力的測定

2.5.1 不飽和脂肪

在離心管中稱量1 g 樣品，按照1：8 的質量比例，加入花生食用油8 g，攪拌均勻，37.1 ℃靜置120 min，1500 r/min 離心15 min，倒掉上面的油，用吸油紙吸掉殘余的花生油，將用吸油紙吸附后的花生油樣品的質量m0記錄下來，持油力的計算方法如下：

持油力/(g/g )=（m2-m1）/m1

2.5.2 對飽和脂肪吸附作用的測定

取1.0 g（m1）膳食纖維，放入動物食用油8 g，體溫放置120 min，除去上浮的油，沉淀在下的用吸油紙吸取游離的豬油，量得質量m3，對飽和脂肪吸附能力計算公式如下式：

持油力/(g/g)=（m3-m1）/m1

2.6 對膽固醇、膽酸鈉、葡萄糖吸附作用的測定

對膽固醇、膽酸鈉、葡萄糖吸附作用的測定參考郭增旺的方法[4]，略有改進。

3 結果與分析

3.1 豌豆渣膳食纖維的性能測定結果

從表1 可以看出，豌豆渣水溶性膳食纖維的溶解性達到15.65%，顯著高于米糠SDF (12%)[5]與香蕉花SDF 的溶解性(12.32%)[6]，略低于經氣爆后的香蕉花SDF 的溶解性(19.8%)，可見豌豆渣SDF 具有良好的溶解性能。豌豆渣膳食纖維的持水力為5.3853 g/g，膨脹力為5.33 mL/g，持油力不飽和為2.08 g/g、飽和為4.89 g/g，顯著高于綠豆皮膳食纖維持水力(3.89 g/g)、膨脹力為(2.67 mL/g)、持油力(142%)；小麥麩皮膳食纖維持水力(3.08 g/g）、膨脹力(1.49 mL/g)；米糠膳食纖維持水力(3.16 g/g)、膨脹力(1.39 mL/g)、持油力(99%)；黑豆皮膳食纖維的持水力(3.77 g/g)、膨脹力(2.56 mL/g)、持油力(138%)；同時顯著高于苦蕎麩皮與豆渣膳食纖維的持水力，可見豌豆渣膳食纖維具有良好的持水力、膨脹力及持油力。此外，豌豆渣膳食纖維的葡萄糖吸附能力為3.89 mmol/g，顯著高于大豆膳食纖維葡萄糖吸附能力(1.4 mmol/g)[4]、香蕉花膳食纖維葡萄糖吸附能力(0.8 mmol/g)[6]，可見豌豆渣膳食纖維具有良好的葡萄糖吸附能力。綜上，可以看出豌豆渣膳食纖維是一種優良的膳食纖維資源，可以作為添加劑應用于食品工業中。

表1 豌豆渣膳食纖維的性能

3.2 對膽固醇的吸附能力

選取不同濃度梯度的膽固醇準溶液為x 軸，以對應測得的吸光度值為y 軸，建立線性回歸標準方程，見圖2。經實驗測定得到豌豆渣膳食纖維對膽固醇吸附能力在pH 2.0 處吸附力為14.23 mg/g，pH 7.0 處吸附力為16.81 mg/g。顯著高于大豆膳食纖維對膽固醇吸附能力(pH 2.0 11.5 mg/g，pH 7.0 5.2 mg/g)[4]、黑小麥麩皮膳食纖維對膽固醇吸附能力(pH 2.0 2.17 mg/g，pH 7.0 3.48 mg/g)。由此，可以看出豌豆渣膳食纖維具有良好的膽固醇吸附能力，可能會有一定降膽固醇作用，需要進一步的驗證。

圖2 膽固醇標準曲線圖

3.3 對膽酸鈉的吸附能力

選取不同濃度梯度的膽酸鈉準溶液為x 軸，以對應測得的吸光度值為y 軸，建立線性回歸標準方程，見圖3。經實驗測定得到豌豆渣膳食纖維對酸鈉吸附能力為18.7 mg/g。顯著高于綠豆皮膳食纖維對膽酸鈉吸附能力(1.12 mg/g)、黑小麥膳食纖維對膽酸鈉吸附能力(0.64 mg/g)，與大豆膳食纖維對膽酸鈉吸附能力(16.7 mg/g)相近[4]，由此，可以看出豌豆渣膳食纖維具有良好的膽酸鈉吸附能力，由于膽酸鹽是膽固醇分解后的產物，豌豆渣能夠有效的吸附膽酸鹽促進其排放，促進膽固醇的代謝降低膽固醇含量，加之其顯著的吸附膽固醇能力，豌豆渣膳食纖維可能會有一定降膽固醇作用，需要進一步的驗證。

圖3 膽酸鈉含量標準曲線圖

4 結論

本文對豌豆渣中的不可溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維做了性能與結構的測定，其中性能測定包括持水力、膨脹力、溶解性、持油力、吸附力的測定，得出其具有良好的持水力、膨脹力、溶解性、持油力，對膽固醇、對膽酸鈉的吸附力，其應具有更加顯著的功能特性，需進一步的研究。